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2011 Fiscal Year Research-status Report

一分子蛍光観察用ライトガイド型フローセルの開発

Research Project

Project/Area Number 23657097
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

高橋 聡  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30283641)

Project Period (FY) 2011-04-28 – 2013-03-31
Keywordsライトガイド型フローセル / 一分子蛍光観察 / タンパク質 / 長時間観察
Research Abstract

当研究では、ライトガイド型の一分子蛍光観察用のフローセルを製作し、一分子蛍光観察の観察時間を延ばすことを目的としている。本年度は、第一に蛍光観察のための共焦点顕微鏡の製作を行った。特に、ドナー色素とアクセプター色素の両方の信号を検出するための2チャンネルの検出系を製作した。次に、ライトガイド型のフローセルの基礎設計を進めた。PDMS素材のフローチャネルに、ライドガイド型光ファイバーを突き刺すことで、フローセルが製作できると考えられる。しかし、この過程で、PDMS素材が大きな蛍光バックグラウンドを与えることに気づいた。これにより、一分子の蛍光観察が大変難しくなることが予想される。そこで、PDMS素材の蛍光バックグラウンドを低減するための工夫を各種行った。例えばレーザー光を十分に照射してブリーチさせること、あるいは、PDMSを重合させる前の素材を精製することなどを試みたが、一分子レベルの蛍光を観察できる程度にまでバックグラウンドを低減させることができなかった。次に、一分子観察のための背景光の少ない素材の一つとして、フッ化カルシウムが有用である可能性に気づき、具体的な検討を行っている。このほか、PDMSに変わる蛍光バックグラウンドの少ない素材の検討を続けている。このように、素材の背景光という障害により、当初目的とした進度では研究が進んでいない。今後は、背景光を出しにくい波長域での観察を行うなど、さらに可能性を検討する予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

上記に示したように、フローセルの素材と考えていたPDMSの背景光が原因で、予定していたフローセルの製作が進んでいない。今後もさまざまな可能性を検討する予定である。

Strategy for Future Research Activity

PDMSに変わる無蛍光の素材の検討をすすめる。また、PDMSの蛍光が少ないとされる他の励起波長による蛍光観察も進める。さらに、フッ化カルシウムなど、硬い素材を使ったセル製作の可能性も検討する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

本年度は、フローセルの素材の検討から開始する。そのため、予算の全額を消耗品などの物品費に使用する。

  • Research Products

    (15 results)

All 2012 2011

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (11 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Staring at a Protein: Ensemble and Single Molecule Investigations on Protein Folding Dynamics2012

    • Author(s)
      Takahashi, S., Kamagata, K.
    • Journal Title

      Single-Molecule Biophysics : Experiment and Theory in Adv. Chem. Phys

      Volume: 146 Pages: 3-22

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 新しいタンパク質化学の可能性 ~新時代を切り拓くマルチタレントDavid Baker~2011

    • Author(s)
      鎌形清人、高橋聡
    • Journal Title

      化学

      Volume: 66 Pages: 68-69

  • [Journal Article] 一分子蛍光観察法を用いたタンパク質フォールディングの解明2011

    • Author(s)
      小井川浩之、鎌形清人、高橋聡
    • Journal Title

      高分子

      Volume: 60 Pages: 801-803

  • [Presentation] Folding dynamics of cytochrome c551 studied by long time observation of fluorescence time series from single molecules2012

    • Author(s)
      Toshifumi Kawaguchi, Kiyoto Kamagata, Hiroyuki Oikawa, Yoshihiro Sambongi, Satsohi Takahashi
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2012年3月25-28日
  • [Presentation] Exploring The Energy Landscape of Denatured Protein Using Time-series Detection of Fluorescence of Free Single Molecules2012

    • Author(s)
      Kiyoto Kamagata, Toshifumi Kawaguchi, Akinori Baba, Yoshihiro Sambongi, Tamiki Komatsuzaki, and Satoshi Takahashi
    • Organizer
      International Symposium on Innovative Nanobiodevices ISIN 2012
    • Place of Presentation
      Nagoya
    • Year and Date
      2012年3月21-22日
  • [Presentation] Imaging and tracking of single BLG molecules in solution2011

    • Author(s)
      Sion Ando, Hiroyuki Oikawa, Kiyoto Kamagata, Kazumasa Sakurai, Yuji Goto, Satoshi Takahashi
    • Organizer
      第49回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      姫路
    • Year and Date
      2011年9月16-18日
  • [Presentation] Microsecond-resolved time traces of protein conformational change by single-molecule fluorescence detection2011

    • Author(s)
      Hiroyuki Oikawa, Kiyoto Kamagata, Issei Iijima, Takahiro Hohsaka, Yoshihiro Sambongi, Satoshi Takahashi
    • Organizer
      第49回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      姫路
    • Year and Date
      2011年9月16-18日
  • [Presentation] Additives inhibiting the bleaching of fluorophores for the oong-time fluorescence observation of single proteins2011

    • Author(s)
      Hironao Itabashi, Eriko Mano, Hiroyuki Oikawa, Yasuyuki Araki, Kiyoto Kamagata, Takehiko Wada, Satoshi Takahashi
    • Organizer
      第49回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      姫路
    • Year and Date
      2011年9月16-18日
  • [Presentation] Energy landscape of denatured protein revealed by a new singe-molecule fluorescence method2011

    • Author(s)
      Kiyoto Kamagata, Toshifumi Kawaguchi, Akinori Baba, Yoshihiro Sambongi, Tamiki Komatsuzaki, Satoshi Takahashi
    • Organizer
      第49回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      姫路
    • Year and Date
      2011年9月16-18日
  • [Presentation] 新規一分子蛍光観測法による蛋白質の自由エネルギー地形の解析2011

    • Author(s)
      鎌形清人、川口敏史、馬場昭典、三本木至宏、小松崎民樹、高橋聡
    • Organizer
      第11回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2011年6月7日-9日
  • [Presentation] マイクロ秒分解一分子蛍光検出による蛋白質構造変化の追跡2011

    • Author(s)
      小井川浩之、鎌形清人、飯島一生、芳坂貴弘、高橋聡
    • Organizer
      第11回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2011年6月7日-9日
  • [Presentation] イクロ秒分解一分子蛍光検出による蛋白質構造変化の追跡2011

    • Author(s)
      小井川浩之、鎌形清人、飯島一生、芳坂貴弘、高橋聡
    • Organizer
      第38回生体分子科学討論会
    • Place of Presentation
      筑波
    • Year and Date
      2011年6月23-24日
  • [Presentation] Single molecule and ensemble investigations of protein folding dynamics in the time domain from 30 μs to seconds2011

    • Author(s)
      Satoshi Takahashi
    • Organizer
      The 16th Biophysics Conference(招待講演)
    • Place of Presentation
      台湾
    • Year and Date
      2011年5月18-21日
  • [Presentation] Submillisecond dynamics of protein folding and ligand binding detected by the line conforcal microscopy2011

    • Author(s)
      Hiroyuki Oikawa, Kiyoto Kamagata, Issei Iijima, Takahiro Hosaka, Yoshihiro Sambongi, Satoshi Takahashi
    • Organizer
      第49回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      姫路
    • Year and Date
      2011.9.16-9.18
  • [Book] Protein Folding and Misfolding Shining Light by Infrared Spectroscopy, Watching Dynamical Events in Protein Folding in the Time Domain from Submilliseconds to Second: Continuous-Flow Rapid-Mixing Infrared Spectroscopy2011

    • Author(s)
      Satoshi Takahashi, Tetsunari Kimura
    • Total Pages
      91-113
    • Publisher
      Springer

URL: 

Published: 2013-07-10  

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